基于DL/T645—2007协议的智能电表嵌入式通信软件研发

DL/T 645—2007多功能电能表通信协议是为统一和规范多功能电能表与数据终端设备之间的数据交换而制订的。为精简电能表中嵌入式通信软件的代码量,提高软件的执行效率,在分析DL/T 645—2007协议数据标识编码表特点的基础上,将电能表计量、处理和记录的数据进行合理组织与存储。当从站收到主站的通信命令后,将主站发送的数据标识作简单转换后,就可得到所需数据的存储地址,缩短从站数据检索花费的时间。该设计方法旨在为智能电网中具有与用户互动、多种电参量计量和大量信息交换功能的智能电表软件设计提供参考。

基于ip-iq方法的畸变电流检测及其实现

研究了基于ip-iq方法提取畸变电流的物理实现过程。设计并制作电网电压信号调理和整形电路、锁相频率合成电路,按照采样点数要求产生无相位差的同步采样信号,利用高精度的A/D转换电路完成负载电流信号的采集,保证了采样精度。ip-iq算法中数字低通滤波器的类型、动静指标等对检测精度的影响较大,给出了给定滤波指标后设计满足要求的数字低通滤波器的方法。在Matlab中对设计的ip-iq算法进行仿真分析,结果表明畸变电流的补偿效果明显,所述方法能够应用在有源电力滤波器的研制中。

Bang-Bang+Fuzzy-PI自适应控制器的应用研究

针对电液伺服系统模型不精确、参数时变和负载干扰大的特点,提出了一种Bang-Bang+Fuzzy-PI的自适应复合控制器,利用模糊开关在不同控制方式间切换,并采用遗传算法对Fuzzy控制器的量化因子和PI控制器的积分系数进行在线优化。比较了复合控制器与Fuzzy控制器、Fuzzy-PI控制器和PID控制器的主要动态及静态指标,仿真结果表明这种复合控制器上升时间短、稳态精度高、鲁棒性强,具有优良的控制性能。

电液伺服系统Bang-Bang+Fuzzy-PID复合控制研究

针对电液伺服系统模型的不精确、不确定及负载扰动大等特点,结合Bang-Bang控制、Fuzzy控制和PID控制,采用了一种复合控制策略。阐述了控制器的设计过程并在MATLAB/SIMULINK中进行了仿真,结果表明:复合控制器在抗扰能力、快速性、动态跟踪品质和控制精度等方面均具有良好的性能。最后,分析了这种控制器存在的不足和改进的方法,确定了后续研究的方向。

高精度电液系统的模糊滑模控制仿真研究

结合模糊逻辑和滑模理论,对带有大转动惯量负载的电液系统实现了高精度的控制。该控制器在系统状态到达滑模面时由模糊逻辑求出等效控制量,有效地削弱了抖振、抑制了外部干扰。为了在没有专家经验时,设计出性能良好的模糊控制器,采用遗传算法优化隶属函数和控制规则。在MATLAB中的仿真结果表明,所设计的控制器表现出良好的性能,满足了系统控制指标的要求。

一种复合控制器在电液系统中的应用

针对电液伺服系统模型不精确、参数时变和负载干扰大的特点,提出一种Bang-Bang+Fuzzy-PI的自适应复合控制器。为避免在不同控制方式间切换造成系统抖动,选择高斯函数作为切换曲线,并采用遗传算法对Fuzzy控制器的尺度因子和PI控制器的积分常数进行在线优化。比较复合控制器与Fuzzy控制器,Fuzzy-PI控制器和PID控制器的主要动、静态指标,仿真结果表明这种复合控制器调节时间短、稳态精度高、鲁棒性强,具有优良的控制性能。

比例变量泵死区的神经网络补偿研究

分析了轴向柱塞比例变量泵死区的主要形成原因及对控制性能的影响。利用RBF神经网络辨识变量泵的死区和系统参数,建立了死区的逆模型。根据辨识出的系统参数构造被控对象的参考模型,并设计自适应PID控制器。仿真结果表明逆模型抵消了泵的死区,改善了系统的静态性能,自适应PID控制器取得了良好的控制效果。

一种新型岸电电压相位和频率符合性评价的检测方法

电能质量检测是靠港船舶岸电系统性能评价的关键技术环节,其中电压相位、频率的检测要求准确且抗干扰能力强。提出一种新型的适用于船舶岸电系统电压相位及频率的检测方法,可应用于电气性能指标的符合性评价。基于传统的同步旋转坐标系锁相检测方法,将模糊算法嵌入其中替代传统比例积分控制器,通过实时模糊推理调节控制器参数以提高锁相自适应能力。此外,由于传统锁相方法在频率突变、三相电压不平衡及电压畸变等异常情况下无法精确锁定相位以及电压频率,影响岸电系统性能评价的准确性,引入双二阶广义积分算法以及锁频环,形成一种基于模糊-双二阶广义积分(double second order generalized integrator,DSOGI)算法的锁相检测方法。Simulink仿真结果表明:与传统锁相方法相比,所提出方案检测速度更快,检测精度更高。

生物刻蚀金属制作微小三维结构

生物去除法是利用微生物代谢过程中一些复杂的生化反应来达到去除多余材料,加工出其它微细加工方法不能加工出的微小结构。阐述了用氧化亚铁硫杆菌作为生物氧化剂,刻蚀以铜及铜合金为材料的基片表面,得到精细三维结构的原理和方法,并总结了这种新型加工方法的一些优缺点。为了改善生物刻蚀的三维结构的质量,在提高其加工精度及生物加工机理方面正进行着更深入的研究。

金属的生物去除加工法

生物去除法是利用微生物代谢过程中一些复杂的生物化学反应达到去除多余材料 ,加工出其他微细加工方法不能加工的微小零件。阐述了尝试用一种铁氧化细菌——氧化亚铁硫杆菌作为生物氧化剂 ,刻蚀以铜及铜合金为材料的基片表面得到精细图形或三维结构的原理和方法。总结了这种新型加工方法的优缺点 ,在提高加工精度和生物加工机理方面进行了更深入的研究。

微生物加工微细构件的问题分析和研究

介绍生物刻蚀过程中,具有精细抗蚀膜图形的基体样件的制作,并论述在后续生物刻蚀实验中发现的诸多问题以及对加工结果产生的影响。通过对问题分析,找到合适的解决办法,以便改善生物刻蚀加工微小构件的质量。

基于特征挖掘的电网故障诊断方法

专家系统在应用方面的主要瓶颈是:规则库的维护;推理的速度和准确度的协调。分析了故障信息序列中必有或特有的信息,提出了基于特征挖掘的关联规则挖掘方法。结合电网故障信息的特征,改进了频繁模式(frequent pattern,FP)–算法:考虑了故障信息的特征,如时序和因果关联关系、故障性质、严重故障、稀有故障等因素;增加了规则的"或"逻辑;改进了FP-树的修剪技术。算例表明该算法能够大量减少无效挖掘,推理速度和准确度显著提高,适用于在线诊断。

考虑需求侧管理的低碳电网规划

实现面向低碳目标的电网规划能有效缓解电力行业的"碳锁定"效应,促进电力系统的低碳化转型。需求侧管理能够减小电源和输电容量需求,同时可以降低系统发电煤耗和输电网损,是降低电力系统碳排放的重要手段。文中分析了需求侧管理和低碳化发展对电网规划的影响,分析了典型的需求侧管理手段在约束条件中的表现形式,建立了考虑需求侧管理的低碳电网规划模型。针对模型的非线性特征设计了优化求解策略,基于分离不等式法消除模型的非线性约束,将原模型转化为混合整数线性规划模型进行求解。采用IEEE RTS79系统的算例验证了文中所述方法的有效性。算例结果表明,在电网规划中考虑需求侧管理,能够有效减少电网扩展投资并降低系统的碳排放量,提升系统整体效益。

电力系统碳排放流的递推算法

碳排放流理论为电力系统中碳排放责任的分摊提供了新的视角。基于节点碳势计算中的邻接特性,文中提出了电力系统碳排放流的递推算法,论述了递推算法的基本原理及计算过程。然后,分析对比了递推算法和已有的直接算法的特点和适用性,并进一步将二者结合,提出了碳排放流的协同计算流程。最后,以简单电力系统为分析对象,具体说明了所提递推算法的递推过程。并以IEEE 24节点系统和挪威2 383节点系统为例,测试了递推算法在实际电力系统应用中的有效性。

电网升压线路节能量测量与验证计算模型与方法

为了提高电网输送容量和电压等级的标准化,升压改造是电网企业一项重要的战略决策。根据国家标准《GB/T 28750-2012节能量测量和验证技术通则》关于节能量计算的基本原理,结合电网建设运行的实际情况,本文提出了一种电网升压改造线路节能量测量与验证的计算模型和方法,能够准确充分地体现电网升压改造所产生的节能环保效益。

基于层次分析法的配电网能效指标体系

在配电网节能指标研究现状的基础上,依据相关标准规范,兼顾实际的可操作性,建立了一套配电网能效指标体系。构建的指标体系涵盖了配电网规划、设备参数及设备运行状态等评价指标,采用层次分析法确定各单项指标权重,结合单项指标状态值,获得被评估配电网综合能效分值,找出配电网能效薄弱环节。建立的指标体系有利于配电网节能潜力挖掘,协助节能技改资金配置优化,助推配电网能效水平的提升。运用该指标体系评估某省电力公司配电网,综合评估结果与实际配电网能效情况一致,验证了指标体系的有效性和实用性。

高载能负荷参与的电网消纳风/光电能力定量预评估方法

在实施"源-源"、"网-源"协调控制后,甘肃酒泉集中接入电网的大规模风/光电消纳问题仍然突出。将大容量且具有较好调节特性的高载能负荷作为充裕性资源参与消纳风/光电协调控制是解决该问题的新途径。在无已投运系统数据供参考的情况下,给出了工程应用前期的定量预评估方法。在分析高载能负荷调节特性的基础上,依据国际节能效果测量和认证规程(international performance measurement and verification protocol,IPMVP),充分考虑断面功率约束和负荷可匹配上调容量约束,计及负荷参与程度,建立高载能负荷参与电网消纳风/光电的3阶段统计模型和预评估的定量计算方法,得出高载能负荷参与消纳的电量大小与负荷所需最小调节响应时间。利用该方法对甘肃电网进行实例计算,初步论证了工程应用的可行性。

基于模糊-内模双环控制的船岸并网系统

针对靠港船舶与岸电装置并网失电、并网电压跌落、频率不稳定以及并网环路电流大等问题,提出了一种基于下垂原理的外环模糊控制与内环内模控制相结合的逆变器的船岸并网系统,实现靠港船舶与岸电的柔性并网,即并网冲击可控、负载平稳转移,保证负荷不断电情况下实现平滑切换。对船岸并网系统整体过程进行设计与仿真:整流侧使用三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)闭环控制;逆变环节采用基于下垂原理的模糊比例积分(proportional integral,PI)电压外环、内模电容电流内环的双环控制结构;船舶供电系统采用同步发电机模型。仿真结果表明:直流侧电压输出稳定并可调,高低压上船方式可调范围分别为500~1000 V、1200~2000 V;并网电流谐波含量分别为0.35%、0.40%;并网电压幅值、频率稳定且实现负荷平稳转移。

复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备附加损耗的解耦分析

配电网在复合电能质量扰动下的损耗计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础。目前我国配电网电能损耗中一半以上的损耗是在低压配电网中产生的。文章理论推导了复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备的附加损耗,通过Matlab/Simulink对其进行了仿真验证。在此基础上提出了一种复合电能质量扰动的解耦方法,将复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备的附加损耗进行解耦分析,为建立单一电能质量指标与电网附加损耗的映射关系奠定了理论基础。

基于电压耐受曲线区域划分的可调速驱动器电压暂降耐受能力分析

为准确评估可调速驱动器受电压暂降影响的变化情况,弥补现有可调速驱动器电压暂降耐受能力研究的不足,对可调速驱动器的电压暂降耐受能力进行测试。在现有研究的基础上,制定了相应的测试计划,搭建了实测平台对三台不同型号的设备进行测试。将测试获得数据进行极值化处理,得到可调速驱动器电压耐受曲线不确定性区域。为更精确地分析可调速驱动器受暂降影响动作机理,提出一种基于电压耐受曲线区域划分的可调速驱动器电压暂降耐受能力分析方法。着重分析电压暂降发生在故障区域时,不同影响因素下可调速驱动器直流侧电压、输出端电流、电机转矩、转速的波形变化情况。揭示了输入暂降信号与设备工作特性之间的响应规律。